聚合物驱后凝胶复合体系调驱技术及应用

为提高凝胶体系对聚合物驱后高渗透地层的深部调驱效果,开发了由聚丙烯酰胺乳液、无机颗粒和Cr3+交联剂组成的凝胶复合体系。通过室内成胶实验,优选出了适合现场施工的6号和7号配方。室内封堵实验表明,在高渗透岩心中,注入7号配方的凝胶复合体系后,再驱8倍孔隙体积水,封堵率高达98.6%,说明该体系可以到达岩心深部发挥调驱作用,且7号配方的封堵效果优于6号配方。利用7号配方的凝胶复合体系对6个井组进行调剖后,注水井油压上升了1.8MPa,对应油井见效高峰时含水率下降了6.9%,累积增产原油1.1305×104t。

高效稠油消泡剂的研制与应用

孤岛油田原油粘度大 ,联合站一次、二次沉降罐的原油在冬季经常起泡。泡沫不易消除 ,常造成冒罐 ,影响联合站的正常生产运行。为此 ,合成了具有较好消泡性能的聚醚型和脂肪酸酯型非离子表面活性剂 ,并与大分子混合醇进行复配 ,产生出具有较强油溶性的LG - 8消泡剂。室内实验表明 ,在加药浓度为 5mg/L条件下 ,消泡率约达到 60 % ,消泡速度较不加药时快 3～ 4倍。该消泡剂自 2 0 0 0年 11月 16日开始在现场使用 ,沉降罐泡沫基本消除 。

新型聚合物LH-3500在孤岛油田污水中的耐温抗盐性能评价

通过新型聚合物LH-3500与孤岛油田现用及油田现有性能最优的聚合物在孤岛油田污水中进行的耐温抗盐性能评价,发现结构优化后的LH-3500的溶解性、耐温抗盐性及抗稀释性综合评价结果最优;而且浓度为1500mg/L的LH-3500的粘度即可与浓度为2300mg/L的现场注聚用的聚合物A和聚合物B的粘度相当;可以采用污水配制并大大减少聚合物用量。其在孤岛油田推广使用势必会带来巨大的经济效益和环境效益。

油井缓蚀剂GS-1的研制与应用

胜利垦西和孤岛下馆陶油藏产出流体腐蚀性强.垦西断块2口油井产出水、气水质、组成分析及腐蚀性测试结果表明,主要腐蚀因素是地层水和产出气中的H2S和COh以及随注入水进入地层的SRB菌的生长繁殖.为此研制了油井缓蚀剂GS-1,合成方法如下:有机酸和多胺在二甲苯中反应生成酰胺咪唑啉,加入甲醛、PCl3、水使之膦甲基化,调pH=8,用甲醇稀释至产物浓度为40%,即为GS-1.GS-1对A3和N80钢试片的静态缓蚀率,在饱和H2S和CO2、矿化度169 g/L的人工盐水中,加剂量30 mg/L时为≥90%(55～60℃,72 h),在垦西K24-5井产出水中,加剂量50 mg/L时为≥80%(60℃,7 d),均远好于对比药剂LG-8和SF-103.在孤岛中一区和垦西油田6口油井使用GS-1,单井日加量25 kg,使检泵周期由1.5～3个月延长至6个月以上.表9参1.

无机复合防砂剂的研制及其在垦东32断块的应用

垦东32断块属于典型的疏松砂岩稠油油藏。以前曾应用高温腹膜砂防砂,效果差。针对该地区油层埋藏浅和温度低的特点,采用室内和现场相结合的方式,开发了适合该区块的无机复合防砂剂。对现场6口井进行了试验,每口井地层充填量为8—12t,携砂比为15%～25%,施工压力5～20MPa。6口井均取得了成功,累积产油量为4392t,截至目前平均有效期已达到230d。该防砂工艺也可以解决类似油藏的防砂问题。

氮化防腐油管的研究与应用

氮化防腐油管是由胜利孤岛采油厂研制开发的用于解决油、水井油管腐蚀或偏磨问题的新型防腐油管,经过室内试验评价,其耐腐蚀性能优于其他防腐蚀油管。经过胜利油田200余口井的现场试验,没有出现因油管质量问题导致油、水井重新作业的情况,平均使用寿命已达到1 a以上,取得了良好的应用效果。

防砂注汽井节能管柱的研究与应用

孤岛油田边部稠油单元储层发育差、敏感性强，地层压力下降较快，入井液漏失严重，导致井筒热损失较大，周期液量下降快，生产周期短，油汽比低，热采效果差。针对注汽过程套管存在裸漏段的问题，应用全程密闭注汽管柱设计思路；针对配套工具无密闭注汽、可重复充填功能的问题，优化充填工具结构，增加可配合密封段和井下二次打开装置；针对地层压力低、注汽后漏失冷伤害的问题，优化注汽管柱配套工具，设计防洗井漏失装置。2013～2014年在孤岛油田共实施密闭注汽管柱施工62井次，实施效果较好，大大降低了劳动强度，减少了低温液体漏失对套管的冷伤害，套管使用寿命延长，社会效益明显。

强密封自控式注水管柱

针对普通注水管柱封隔器密封效果差、密封周期短及停注返吐等问题,研制了强密封自控式注水管柱。这种新型管柱注水时管柱自动锚定,停注时管柱缩短,水嘴自动关闭,锚定自动解除,再次注水时管柱重新锚定。在注水、停注过程中封隔器均处于密封状态;反洗井时封隔器自动解封,洗井液经油套环空到达底球然后经油管返至地面。强密封自控式注水管柱现场试验验封9口井,验封良好率100%;测试调配26口井,成功24口,成功率92.3%。该管柱用于分层注水能较好地解决测试仪器中途遇阻及水嘴堵塞问题。

交联聚合物溶液深部调驱先导试验

聚丙烯酰胺 柠檬酸铝交联聚合物溶液 (LPS)深部调驱先导试验结果表明 ,低浓度的交联聚合物溶液可以堵塞聚合物驱、水驱形成的水通道 ,提高注水井的注入压力 ,起到深部调剖、液流改向的作用 ,使驱替液进入聚合物驱、水驱未波及的含油层 (层内或层间 ) ,增加生产井的产油量 ,降低含水率 ,进一步提高聚合物驱油藏的采收率。

聚合物微球的粒径影响因素及封堵特性

为了更好地推广和应用新型聚合物微球逐级深部调剖技术,对该技术的主体聚合物微球的粒径影响因素及封堵特性进行了研究。结果表明,适量的NaCl有助于微球的溶胀,Ca2+和Mg2+的存在会抑制聚合物微球的溶胀;总矿化度越高,微球膨胀速度越慢;温度越高,微球体系的膨胀速度越快;膨胀15d、粒径为4μm的微球对渗透度为400×10-3μm2的岩心的封堵效果最好。用膨胀15d的微球对不同渗透率填砂岩心进行封堵实验,结果表明封堵效率与渗透率成反比;对高渗透岩心,提高聚合物微球浓度对封堵效率影响甚微。微球膨胀粒径的大小决定着封堵机理,也是决定封堵效果的重要因素。

新型聚合物微球逐级深部调剖技术

由于现有调剖堵水材料在进行油田深部调剖时存在不足,根据理想的深部调剖材料所应该具备的性能,提出了新型聚合物微球结构的设计思路。对所合成的新型材料进行了实验评价,研究了微球水化前后的粒径和形态的变化,结果表明,其初始粒径为几十纳米,在室温下水化30d后粒径膨胀为几微米;研究了聚合物微球在人造岩心和填油砂模拟岩心管中的封堵性能,结果表明,聚合物微球在岩心中具有封堵、突破、深入、再封堵的逐级封堵和逐级调剖特性。

孤岛油田东区1-14井组聚合物微球技术调驱矿场试验

研究了孤岛油田东区聚合物微球技术调驱矿场试验区的油藏地质特征及开发概况,试验区包括1口注水井和11口对应采油井.注入时设计了4段段塞的注入方法,自2004年12月2日开始注入微球乳液,2005年4月5日后转水驱,11口对应井中8口在注入微球后3～4个月见效,水井的剖面有很大的改善,且累计增油千吨.

聚合物驱后地层残留聚合物再利用技术研究

聚合物驱转水驱后含水率上升快,同时地下又残留大量聚合物,以溶液溶解、吸附、捕集的形式存在.为了解决这个问题,提出了向地层注入再利用剂将地层残留聚合物再利用,形成弱冻胶或(和)絮凝体,封堵高渗透层,控制水的窜流,通过提高波及系数提高原油采收率.残留聚合物再利用技术包括固定技术和絮凝技术.研究证实,絮凝技术主要利用地下低质量浓度的聚合物,固定技术主要利用地下高质量浓度的聚合物.絮凝剂可用固体颗粒,优化的絮凝剂为稳定化钠土;固定剂可用聚合物交联剂,优化的固定剂由地层温度和矿化度决定,对孤岛油田地层条件优选为醋酸铬与乳酸铬的混合物(YG107).该技术在双河油田和孤岛油田矿场试验取得了很好效果,是聚合物驱后提高采收率首要的接替技术.

羧酸盐类Gemini表面活性剂二元复合驱配方的研究

通过界面张力、正交试验、吸附损失实验、室内模拟驱油实验等方法,系统研究了所合成的系列羧酸盐类Gemini表面活性剂的界面活性、与普通羧酸盐表面活性剂的协同效应、吸附损失及驱油效果。在此基础上确定了适合孤岛油田东区稠油油藏的无碱二元复合驱配方,即0.02%SDG-4+0.05%SDCM-1+0.10%SDC-1+0.2%HPAM。该配方与目的层原油的界面张力达到超低,SDG-4在油砂上的静态吸附损失为2.555mg/g,符合国家"八五"和"九五"化学驱对吸附损失的要求,室内模拟驱油实验提高采收率高达36%,具有很好的驱油效果。

孤东原油组分与其ASP配方体系之间界面张力的研究

为探索三次采油配方的本质 ,寻找原油中对配方起主要作用的组分及其含量 ,以孤东原油为对象 ,首先得到其最佳三采配方 ,然后通过测量其与原油各个组分之间的界面张力 ,得到一些有价值的结果 :①以价格低廉的天然混合羧酸盐为表面活性剂的孤东原油的ASP(碱、表面活性剂及聚合物组成的三元复合体系 )配方 (质量分数 ) :0 .5 %SDC C(S) + 0 .7%复碱 (m(Na2 CO3)∶m(NaHCO3) =1∶1 ) (A) + 0 .1 %HAPM(P) ;②降低界面张力的能力以沥青质最大 ,胶质次之 ;③单独沥青质、胶质或者油分的模拟油 ,与ASP最佳配方体系的界面张力都比原油高 ,说明原油中各个组分存在协同效应 ;④胶质可作为原油的等效烷烃用于三次采油配方的研究 .

阳离子聚丙烯酰胺(CHM-1)用于孤岛油田含聚污水除油研究

考虑到孤岛二联污水中含量较高的高酸值亚组分对油水乳状液有稳定作用,将多种阳离子聚丙烯酰胺及类似产物用于含聚污水的脱油处理,一种自制高阳离子度(50%)、高相对分子质量(500万)的丙烯酰胺与阳离子单体共聚物CHM-1的除油率最高,加量50mg/L时为93.9%,但除聚率较低,约为20%;污水中所含的聚合物似能促进CHM-1的除油作用;质量比3:1的CHM-1与PAC复配物,总加量40mg/L时除油率达93%以上。将水处理剂直接用于孤二联含聚采出液,加量50mg/L,测定脱出污水含油率,使用CHM-1时除油率最高,为87.8%,加大摇振频度或提高加剂处理温度至55℃(井排来油温度)可大大提高除油率,加量10mg/L时除油率即超过90%。CHM-1还可促进所用破乳剂的脱水效能。

油酸钠蠕虫状胶束的性质及驱油效率研究

分别通过稳态、动态流变的方法和冷冻蚀刻透射电镜、室内模拟驱油实验和平板夹砂微观模型驱油实验,研究了由碳酸钠诱导形成的油酸钠蠕虫状胶束的流变学性质及形貌和蠕虫状胶束驱油配方的驱油效果及驱油微观机理。结果表明,在油酸钠(NaOA)溶液中,加入一定量的Na2CO3能够形成蠕虫状胶束;孤岛东区稠油注聚驱后,蠕虫状胶束驱油配方(w/%,1.83 NaOA+4.24 Na2CO3)的室内模拟驱油可提高采收率25%原始石油地质储量(OO IP);平板夹砂微观驱油模型显示蠕虫状胶束驱油体系进入模型中,能够使注聚后束缚残余油重新启动、变形,渐渐形成油墙向出口处运移,蠕虫状胶束驱油体系能够有效扩大波及体积,提高洗油效率,从而提高驱油效率。

聚合物驱采油污水中乳化活性物质对污水处理的影响

研究了聚合物驱采油污水中乳化活性亚组分及亚组分与水解聚丙烯酰胺(HPAM)之间的相互作用对絮凝剂破乳絮凝效果的影响,提出了含聚污水的处理对策。结果表明,高相对分子质量、强极性亚组分SF42及高酸值亚组分SF31与HPAM共同稳定的乳状液比弱极性亚组分SF2所稳定的乳状液更难破乳絮凝;在不含盐的模拟体系中,高相对分子质量絮凝剂聚合铝(PAC)、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM-1)与HPAM有较弱的协同絮凝作用,协同作用机制以桥连作用为主;HPAM的盐敏效应导致含聚污水盐质量浓度超过7000 mg/l以后,其中油珠zeta电位由负值变成正值,使得具有一定阳离子度的高相对分子质量絮凝剂CPAM-1对含盐、含HPAM模拟乳状液及实际污水的破乳絮凝效果明显优于其它絮凝剂,且CPAM-1与污水中HPAM在较宽的浓度范围内都有很强的协同絮凝作用。

用于注聚驱后的含有中强缓冲碱三元复合体系研究

针对胜利油田孤岛河滩油区注聚驱后,开展改性天然羧酸盐/缓冲碱/聚合物三元复合驱研究。先对改性天然羧酸盐SDCM-2的界面活性及其影响因素进行了系统的研究,然后通过室内物理模型实验,研究了水驱、聚驱、缓冲碱ASP复合驱的驱油效果,当复碱质量分数为1.5%(碳酸钠与碳酸氢钠质量比为1:1),SDCM-2质量分数仅为0.1%时油水界面张力就能达到超低;在注聚驱后,缓冲碱ASP复合驱室内驱油效率为18%OOIP;最后开展可视化微观模型驱油实验,直接观察了流体在孔隙介质内的流动形态。实验结果为:ASP体系进入模型中,能够使注聚后束缚残余油重新启动,使油块变形、拉细,通过毛细管喉道,渐渐形成油墙向出口处运移。表明缓冲碱ASP复合驱能够有效扩大波及体积、提高洗油效率,从而使驱油效率得到有效提高,该方法是注聚后提高采收率的有效方法之一。